KR20190032104A - Nonvolatile memory device, data storage device including nonvolatile memory device and operating method for the data storage device - Google Patents
Nonvolatile memory device, data storage device including nonvolatile memory device and operating method for the data storage device Download PDFInfo
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Abstract
Description
본 발명은 데이터 저장 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비휘발성 메모리 장치를 포함하는 데이터 저장 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a data storage device, and more particularly, to a data storage device including a non-volatile memory device.
데이터 저장 장치는 외부 장치의 라이트 요청에 응답하여, 외부 장치로부터 제공된 데이터를 저장하도록 구성될 수 있다. 또한, 데이터 저장 장치는 외부 장치의 리드 요청에 응답하여, 저장된 데이터를 외부 장치로 제공하도록 구성될 수 있다. 외부 장치는 데이터를 처리할 수 있는 전자 장치로서, 컴퓨터, 디지털 카메라 또는 휴대폰 등을 포함할 수 있다. 데이터 저장 장치는 외부 장치에 내장되어 동작하거나, 분리 가능한 형태로 제작되어 외부 장치에 연결됨으로써 동작할 수 있다.The data storage device may be configured to store data provided from an external device in response to a write request of the external device. In addition, the data storage device may be configured to provide stored data to an external device in response to a read request of the external device. An external device is an electronic device capable of processing data, and may include a computer, a digital camera, a cellular phone, or the like. The data storage device may be built in an external device or operated in a detachable form and connected to an external device.
메모리 장치를 이용한 데이터 저장 장치는 기계적인 구동부가 없어서 안정성 및 내구성이 뛰어나며 정보의 액세스 속도가 매우 빠르고 전력 소모가 적다는 장점이 있다. 이러한 장점을 갖는 데이터 저장 장치는 USB(Universal Serial Bus) 메모리 장치, 다양한 인터페이스를 갖는 메모리 카드, UFS(Universal Flash Storage) 장치, 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive, 이하, SSD라 칭함)를 포함한다.The data storage device using the memory device is advantageous in that it has excellent stability and durability because it has no mechanical driving part, has very high access speed of information and low power consumption. A data storage device having such advantages includes a USB (Universal Serial Bus) memory device, a memory card having various interfaces, a UFS (Universal Flash Storage) device, and a solid state drive (SSD).
본 발명의 실시 예는, 데이터의 라이트 동작 수행 시, 페이지의 신뢰성 상태를 효율적으로 판단할 수 있는 비휘발성 메모리 장치, 데이터 저장 장치 및 그것의 동작 방법을 제공하는 데 있다.An embodiment of the present invention is to provide a nonvolatile memory device, a data storage device, and an operation method thereof that can efficiently determine a reliability state of a page when a data write operation is performed.
본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치는 복수의 메모리 셀들, 메모리 셀들의 페이지에 라이트될 데이터를 저장하도록 구성된 버퍼, 버퍼에 저장된 데이터 중 페일 비트들을 카운팅하도록 구성된 페일 비트 카운터 및 카운팅된 페일 비트들의 개수에 근거하여 페이지의 위험도를 판단하도록 구성된 상태 정보 판단부를 포함할 수 있다.A non-volatile memory device according to an embodiment of the present invention includes a plurality of memory cells, a buffer configured to store data to be written to a page of memory cells, a fail bit counter configured to count fail bits of data stored in the buffer, And a status information determination unit configured to determine a risk level of the page based on the number of pages.
본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치는 복수의 메모리 셀들을 포함하는 비휘발성 메모리 장치 및 제1 메모리 셀들의 페이지에 라이트될 데이터의 라이트 명령을 비휘발성 메모리 장치로 출력하도록 구성된 컨트롤러를 포함할 수 있고, 비휘발성 메모리 장치는, 라이트 명령에 응답하여 라이트 동작 및 페이지의 위험도 판단 동작을 수행할 수 있으며, 페이지의 위험도를 컨트롤러로 전송하고, 컨트롤러는, 위험도가 판단 기준 이상인 때, 데이터가 제2 메모리 셀들의 페이지에 라이트되도록 라이트 명령을 출력할 수 있다.A data storage device according to an embodiment of the present invention may include a nonvolatile memory device including a plurality of memory cells and a controller configured to output a write command of data to be written to a page of the first memory cells to a nonvolatile memory device Wherein the non-volatile memory device is capable of performing a write operation and a page risk decision operation in response to a write command and transmits the risk of the page to the controller, wherein the controller, when the risk is above a criterion, A write command can be output to be written to the page of memory cells.
본 발명의 실시예에 따른 데이터 저장 장치의 동작 방법은 컨트롤러가 제1 라이트 명령을 출력하는 단계, 비휘발성 메모리 장치가 제1 라이트 명령에 응답하여, 데이터가 라이트된 페이지의 위험도를 판단하는 단계 및 컨트롤러가 판단된 위험도에 근거하여, 데이터가 라이트될 페이지를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.A method of operating a data storage device in accordance with an embodiment of the present invention includes the steps of the controller outputting a first write command, the nonvolatile memory device determining a risk of a page in which the data is written in response to a first write command, The controller may include determining a page to which the data is to be written based on the determined risk.
본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치는 데이터가 라이트될 때 페일 비트를 판단하여, 페이지의 신뢰성 상태를 효율적으로 판단할 수 있다.The data storage device according to the embodiment of the present invention can determine the reliability state of the page by judging the fail bit when the data is written.
또한, 한 페이지 내 청크의 페일 비트 개수를 판단하여, 페이지의 신뢰성 상태를 보다 효율적으로 판단할 수 있다.Further, the number of fail bits of a chunk within one page can be determined, and the reliability state of the page can be judged more efficiently.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치를 예시적으로 보여주는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치를 예시적으로 보여주는 블럭도이다.
도 3a는 페일 비트를 카운팅할 청크 단위 설정을 예시적으로 도시한 표, 도 3b는 청크별 상태 판단의 기준이 되는 페일 비트 개수 설정을 예시적으로 도시한 표, 도 3c는 상태 정보 판단부에서 위험도를 판단하는 설정을 예시적으로 도시한 표이다.
도 4 및 도 5은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치의 동작 방법을 예시적으로 도시하는 순서도이다.
도 6은 각 청크별 위험도가 판단된 결과를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치의 동작 방법을 예시적으로 도시하는 순서도이다.
도 8는 본 발명의 실시 예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)를 포함하는 데이터 처리 시스템을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 9은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치를 포함하는 데이터 처리 시스템을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치를 포함하는 데이터 처리 시스템을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 11는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치를 포함하는 네트워크 시스템을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 12은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치에 포함된 비휘발성 메모리 장치를 예시적으로 보여주는 블럭도이다.1 is a block diagram illustrating an exemplary non-volatile memory device in accordance with an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating an exemplary data storage device in accordance with an embodiment of the present invention.
FIG. 3A is a table showing an example of setting a chunk unit for counting a fail bit, FIG. 3B is a table illustrating an example of a fail bit number setting as a criterion for determining a state of each chunk, A table for exemplarily showing a setting for judging a risk.
4 and 5 are flowcharts illustrating exemplary operation of a data storage device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a result of judging the degree of risk for each chunk by way of example.
7 is a flowchart illustrating an exemplary method of operating a data storage device according to an embodiment of the present invention.
8 is an exemplary illustration of a data processing system including a solid state drive (SSD) according to an embodiment of the present invention.
9 is an exemplary illustration of a data processing system including a data storage device in accordance with an embodiment of the present invention.
10 is an exemplary illustration of a data processing system including a data storage device in accordance with an embodiment of the present invention.
11 is a diagram illustrating a network system including a data storage device according to an embodiment of the present invention.
12 is a block diagram illustrating an exemplary non-volatile memory device included in a data storage device according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 통해 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 여기에서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 본 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish it, will be described with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. The embodiments are provided so that those skilled in the art can easily carry out the technical idea of the present invention to those skilled in the art.
도면들에 있어서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 본 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나. 이는 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미 한정이나 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 권리 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.In the drawings, embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown and are exaggerated for clarity. Although specific terms are used herein, It is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation of the scope of the appended claims.
본 명세서에서 '및/또는'이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, '연결되는/결합되는'이란 표현은 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성 요소를 통해서 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 '포함한다' 또는 '포함하는'으로 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및 소자의 존재 또는 추가를 의미한다.The expression " and / or " is used herein to mean including at least one of the elements listed before and after. Also, the expression " coupled / coupled " is used to mean either directly connected to another component or indirectly connected through another component. The singular forms herein include plural forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, as used herein, "comprising" or "comprising" means to refer to the presence or addition of one or more other components, steps, operations and elements.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치를 예시적으로 보여주는 블럭도이다. 그리고 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치를 예시적으로 보여주는 블럭도이다.1 is a block diagram illustrating an exemplary non-volatile memory device in accordance with an embodiment of the present invention. And Figure 2 is a block diagram illustrating an exemplary data storage device in accordance with an embodiment of the present invention.
데이터 저장 장치(100)는 외부 장치의 라이트 요청에 응답하여, 외부 장치로부터 제공된 데이터를 저장하도록 구성될 수 있다. 또한, 데이터 저장 장치(100)는 외부 장치의 리드 요청에 응답하여, 저장된 데이터를 외부 장치로 제공하도록 구성될 수 있다.The
데이터 저장 장치(100)는 휴대폰, MP3 플레이어, 랩탑 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, 게임기, TV, 차량용 인포테인먼트(in-vehicle infotainment) 시스템 등과 같은 호스트 장치(도시되지 않음)에 의해서 액세스되는 데이터를 저장할 수 있다. 데이터 저장 장치(100)는 메모리 시스템이라고 불릴 수 있다.The
데이터 저장 장치(100)는 호스트 장치와의 전송 프로토콜을 의미하는 호스트 인터페이스에 따라서 다양한 종류의 저장 장치들 중 어느 하나로 제조될 수 있다. 예를 들면, 데이터 저장 장치(100)는 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive, SSD), MMC, eMMC, RS-MMC, micro-MMC 형태의 멀티 미디어 카드(multimedia card), SD, mini-SD, micro-SD 형태의 시큐어 디지털(secure digital) 카드, USB(universal storage bus) 저장 장치, UFS(universal flash storage) 장치, PCMCIA(personal computer memory card international association) 카드 형태의 저장 장치, PCI(peripheral component interconnection) 카드 형태의 저장 장치, PCI-E(PCI express) 카드 형태의 저장 장치, CF(compact flash) 카드, 스마트 미디어(smart media) 카드, 메모리 스틱(memory stick) 등과 같은 다양한 종류의 저장 장치들 중 어느 하나로 구성될 수 있다.The
데이터 저장 장치(100)는 다양한 종류의 패키지(package) 형태들 중 어느 하나로 제조될 수 있다. 예를 들면, 데이터 저장 장치(100)는 POP(package on package), SIP(system in package), SOC(system on chip), MCP(multi chip package), COB(chip on board), WFP(wafer-level fabricated package), WSP(wafer-level stack package) 등과 같은 다양한 종류의 패키지 형태들 중 어느 하나로 제조될 수 있다.The
데이터 저장 장치(100)는 컨트롤러(200)를 포함할 수 있다. 컨트롤러(200)는 컨트롤 유닛(210) 및 랜덤 액세스 메모리(220)를 포함할 수 있다.The
컨트롤 유닛(210)은 마이크로 컨트롤 유닛(micro control unit)(MCU), 중앙 처리 장치(central processing unit)(CPU)로 구성될 수 있다. 컨트롤 유닛(210)은 호스트 장치로부터 전송된 리퀘스트를 처리할 수 있다. 컨트롤 유닛(210)은, 리퀘스트를 처리하기 위해서, 랜덤 액세스 메모리(220)에 로딩된 코드 형태의 명령(instruction) 또는 알고리즘, 즉, 펌웨어(FW)를 구동하고, 내부의 기능 블럭들 및 비휘발성 메모리 장치(300)를 제어할 수 있다.The
랜덤 액세스 메모리(220)는 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM) 또는 정적 랜덤 액세스 메모리(SRAM)와 같은 랜덤 액세스 메모리로 구성될 수 있다. 랜덤 액세스 메모리(220)는 컨트롤 유닛(210)에 의해서 구동되는 펌웨어(FW)를 저장할 수 있다. 또한, 랜덤 액세스 메모리(220)는 펌웨어(FW)의 구동에 필요한 데이터, 예를 들면, 메타 데이터를 저장할 수 있다. 즉, 랜덤 액세스 메모리(220)는 컨트롤 유닛(210)의 동작 메모리(working memory)로서 동작할 수 있다.
비휘발성 메모리 장치(300)는 메모리 셀 영역(310)을 포함할 수 있다. 메모리 셀 영역(310)은 복수의 메모리 블럭들(B1~Bm)을 포함하고, 메모리 블럭들(B1~Bm) 각각은 복수의 페이지들(P1~Pn)을 포함할 수 있다. 메모리 셀 영역(310)에 포함된 메모리 셀들은 동작의 관점에서 또는 물리적(또는 구조적) 관점에서 계층적인 메모리 셀 집합 또는 메모리 셀 단위로 구성될 수 있다. 예를 들면, 동일한 워드 라인에 연결되며, 동시에 읽혀지고 쓰여지는(또는 라이트되는) 메모리 셀들은 페이지(P)로 구성될 수 있다. 이하에서, 설명의 편의를 위해서, 페이지(P)로 구성되는 메모리 셀들을 "페이지"라고 칭할 것이다. 또한, 동시에 삭제되는 메모리 셀들은 메모리 블럭(B)으로 구성될 수 있다.Non-volatile
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치(300)는 복수의 메모리 셀들, 메모리 셀들의 페이지에 라이트될 데이터를 저장하도록 구성된 버퍼(370), 버퍼(370)에 저장된 데이터 중 페일 비트들을 카운팅하도록 구성된 페일 비트 카운터(380) 및 카운팅된 페일 비트들의 개수에 근거하여 페이지의 위험도를 판단하도록 구성된 상태 정보 판단부(390)를 포함할 수 있다.Referring to Figures 1 and 2, a
데이터 저장 장치(100)는 외부 장치의 라이트 요청에 응답하여, 외부 장치로부터 제공된 데이터를 저장하도록 구성될 수 있다. 이 때, 컨트롤러(200)의 라이트 명령이 비휘발성 메모리 장치(300)로 전송될 수 있고, 라이트될 데이터는 버퍼(370)에 임시 저장된 후 라이트될 페이지로 라이트될 수 있다. 버퍼(370)는 비휘발성 메모리 장치(300) 내부에 위치할 수 있다. The
한편, 소거된 메모리 셀은, 예를 들어, "1"을 저장할 수 있다. 따라서, 버퍼(370)에 임시 저장된 데이터 중에서, "1"은 메모리 셀에 실질적으로 라이트되지 않을 수 있다. "1"이 라이트될 메모리 셀은 실질적으로 라이트 금지되고 상태를 유지할 수 있다. On the other hand, the erased memory cell may store, for example, " 1 ". Therefore, among the data temporarily stored in the
반면에, 버퍼(370)에 저장된 데이터 중에서, ?0"은 메모리 셀에 실질적으로 라이트될 수 있다. ?0"이 라이트될 메모리 셀은 ?0"을 저장하도록 1회 이상 라이트 전압을 인가받을 수 있다. 해당 메모리 셀이 ?0"을 저장하게 되면, 라이트 전압이 메모리 셀로 더 이상 인가되지 않도록 버퍼에 저장되어 있던 ?0"은 "1"로 변경될 수 있다. 이때, 라이트 동작이 종료할 때까지, 예를 들어, 소정 횟수만큼 라이트 전압을 인가했을 때까지, 해당 메모리 셀이 ?0"을 저장하지 않는다면, 해당 메모리 셀에 대한 라이트 동작은 실패한 것이고, 버퍼(370)는 ?0"을 유지할 수 있다. 따라서, 본 발명에서, 라이트 동작이 종료한 후에도 버퍼(370)에 저장된 데이터 중에서 ?0"으로 남아있는 비트는 페일 비트로 정의될 수 있다.On the other hand, of the data stored in the
도 3a는 페일 비트를 카운팅할 청크 단위 설정을 예시적으로 도시한 표, 도 3b는 청크별 상태 판단의 기준이 되는 페일 비트 개수 설정을 예시적으로 도시한 표, 도 3c는 상태 정보 판단부에서 위험도를 판단하는 설정을 예시적으로 도시한 표이다.FIG. 3A is a table showing an example of setting a chunk unit for counting a fail bit, FIG. 3B is a table illustrating an example of a fail bit number setting as a criterion for determining a state of each chunk, A table for exemplarily showing a setting for judging a risk.
도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 페일 비트 카운터(380)는 청크 단위로 페일 비트들을 카운팅할 수 있고, 이 때 상태 정보 판단부(390)는 카운팅된 페일 비트들의 개수에 근거하여 페이지에 포함된 청크들 각각의 위험도를 판단할 수 있다. 또한, 위험도 판단 기준은 외부 장치의 제어에 따라 설정될 수 있고, 위험도의 판단 기준은 사전에 설정 또는 변경 가능할 수 있다.3A to 3C, the fail bit counter 380 according to the embodiment of the present invention can count fail bits in units of chunks. At this time, the status
도 3a에 도시된 바와 같이 카운팅되는 청크 단위는 컨트롤러(200)에서 사용되는 ECC 엔진의 청크 단위에 대응되도록 임의로 설정될 수 있다. 청크 단위로 페일 비트를 카운팅하면 각 청크의 페일 비트 개수를 세분화하여 파악할 수 있고, 전체 페이지의 페일 비트가 특정 청크로 몰리는 상태 등을 빠르게 파악할 수 있어 신뢰성이 향상될 수 있다.The chunk unit counted as shown in FIG. 3A may be arbitrarily set so as to correspond to the chunk unit of the ECC engine used in the
도 3b를 참조하면, 청크별 상태 판단의 기준이 되는 페일 비트 개수, 즉위험도 기준을 컨트롤러(200)에서 설정할 수 있다. 설정된 위험도 기준은 비휘발성 메모리 장치(300)로 전송될 수 있고, 이에 따라 비휘발성 메모리 장치(300)에서 페일 비트 개수를 카운팅하여 위험도를 판단할 수 있다.Referring to FIG. 3B, the
도 3c를 참조하면, 상태 정보 판단부(390)에서 판단되는 위험도를 설정할 수 있다. 상술한 위험도 기준에 근거하여, 카운팅된 페일 비트가 존재하지 않는 경우(N), 카운팅된 페일 비트 개수가 위험도 기준 미만인 경우(L) 및 카운팅된 페일 비트 개수가 위험도 기준 이상인 경우(H)로 나누어 판단될 수 있다.Referring to FIG. 3C, the risk information determined by the state
도 3a 내지 도 3c에 도시된 설정 값은 본 발명의 실시 예에 따른 예시적인 것인, 설정 값은 언제든지 변경될 수 있음은 물론이다.It is a matter of course that the set values shown in Figs. 3A to 3C are exemplary according to the embodiment of the present invention, and the set values can be changed at any time.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상태 정보 판단부(390)는, 상술한 위험도 정보뿐만 아니라, 페이지의 소거 여부, 페이지의 데이터 저장 여부가 판단 및 출력될 수 있다. In addition, the status
다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 다른 데이터 저장 장치(100)는, 복수의 메모리 셀들을 포함하는 비휘발성 메모리 장치(300) 및 제1 메모리 셀들의 페이지에 라이트될 데이터의 라이트 명령을 비휘발성 메모리 장치로 출력하도록 구성된 컨트롤러(200)를 포함하되, 비휘발성 메모리 장치는, 라이트 명령에 응답하여 라이트 동작 및 페이지의 위험도 판단 동작을 수행할 수 있고, 페이지의 위험도를 컨트롤러(200)로 전송할 수 있으며, 이때 컨트롤러(200)는, 위험도가 판단 기준 이상인 때 데이터가 제2 메모리 셀들의 페이지에 라이트되도록 라이트 명령을 출력할 수 있다.Referring again to FIG. 2, a
또한, 상술한 비휘발성 메모리 장치(300)의 설명과 같이 본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치(300)는 데이터를 저장하도록 구성된 버퍼(370)를 포함할 수 있고, 라이트 동작을 수행한 뒤 버퍼(370)에 저장된 데이터 중 페일 비트들을 카운팅하고, 카운팅된 페일 비트들의 개수에 근거하여 페이지의 위험도를 판단할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 비휘발성 메모리 장치(300)는, 청크 단위로 페일 비트들을 카운팅하고, 카운팅된 페일 비트들의 개수에 근거하여 페이지에 포함된 청크들 각각의 위험도를 판단할 수 있다.In addition, the
상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치(100)는 청크 단위 별로 페일 비트의 개수 및 위험도 판단이 가능할 수 있다. 청크 단위로 페일 비트들을 카운팅하는 때, 컨트롤러(200)는 선택된 청크에 대응되는 어드레스를 비휘발성 메모리 장치(300)로 전송할 수 있고, 선택된 청크의 위험도를 수신할 수 있다. 판단된 위험도 정보가 어떤 청크의 위험도인지는 위험도가 전송되는 순서에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 위험도 판단의 결과 값이 8바이트(Byte)라면, 첫번째 바이트가 페이지의 가장 좌측 청크에 대응되는 값일 수 있고, 8번째 바이트가 페이지의 가장 우측 청크에 대응되는 값일 수 있으나, 이에 한정되지는 않고 언제든지 설정 변경 가능하다.As described above, the
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치(100)는 해당 페이지의 전체 청크들에 대한 위험도를 수신할 수 있고, 이 경우 시작되는 청크(예를들면, 가장 좌측 청크)에 대응되는 어드레스만을 비휘발성 메모리 장치(300)로 전송할 수 있다.In addition, the
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치의 동작 방법을 예시적으로 도시하는 순서도이다.FIG. 4 and FIG. 5 are flowcharts illustrating exemplary operation methods of a data storage device according to an embodiment of the present invention.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치의 동작 방법은, 컨트롤러가 제1 라이트 명령을 출력하는 단계(S110), 비휘발성 메모리 장치가 제1 라이트 명령에 응답하여, 데이터가 라이트된 페이지의 위험도를 판단하는 단계 (S120) 및 컨트롤러가 위험도에 근거하여, 데이터가 라이트될 페이지를 결정하는 단계(S130)를 포함할 수 있다. 또한, 위험도를 판단하는 단계(S120)는, 데이터가 임시 저장된 버퍼에서 페일 비트들을 카운팅하는 단계(S121) 및 카운팅된 페일 비트들의 개수에 근거하여 위험도를 판단하는 단계(S122)를 포함할 수 있다. 4 and 5, a method of operating a data storage device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a step (S110) in which a controller outputs a first write command, and a nonvolatile memory device responds to a first write command A step S120 of determining a risk of a page on which data is written, and a step S130 of determining a page on which data is to be written based on the risk. The step of determining the risk (S120) may include the step of counting fail bits (S121) in the buffer where the data is temporarily stored and the step of determining the risk (S122) based on the number of counted fail bits .
본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치의 동작 방법 중 데이터가 라이트될 페이지를 결정하는 단계(S130)는, 판단된 페이지의 위험도가 판단 기준 이상인 때, 데이터가 판단된 페이지 이외의 페이지에 라이트되도록 제2 라이트 명령을 출력할 수 있고, 판단된 페이지의 위험도가 판단 기준 미만인 때, 판단된 페이지에 라이트된 데이터를 유지할 수 있다. 또한, 페일 비트들을 카운팅하는 단계는, 청크 단위로 페일 비트들이 카운팅하는 단계(미도시)를 포함할 수 있고, 위험도를 판단하는 단계는, 카운팅된 페일 비트들의 개수에 근거하여 청크의 위험도를 판단할 수 있다. 또한, 상술한 비휘발성 메모리 장치의 동작 방법과 마찬가지로 위험도의 판단 기준인 페일 비트들의 개수는 사전에 설정 또는 변경 가능할 수 있다.In the operation method of the data storage device according to the embodiment of the present invention, the step of determining a page to which data is to be written (S130) may be such that when the risk level of the determined page is equal to or greater than a criterion, It is possible to output the second write command, and when the risk of the judged page is less than the judgment standard, the data written in the judged page can be maintained. The step of counting the fail bits may include counting fail bits in chunks (not shown), and determining the risk may include determining a risk of chunks based on the counted number of fail bits can do. In addition, the number of fail bits, which is a criterion of the degree of risk, can be set or changed in advance in the same manner as the operation method of the nonvolatile memory device.
도 6은 각 청크별 위험도가 판단된 결과를 예시적으로 도시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a result of judging the degree of risk for each chunk by way of example.
본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치의 동작 방법 중 페이지의 위험도를 판단하는 단계(S122)는, 페이지에 포함되는 적어도 하나의 청크들 중 어느 하나라도 판단 기준 이상인 때, 판단 기준 이상인 청크를 포함하는 페이지의 위험도는 판단 기준 이상이라고 판단될 수 있다.The step (S122) of determining the risk of the page among the operation methods of the data storage device according to the embodiment of the present invention includes the step of, when any one of at least one of the chunks included in the page is greater than or equal to the determination reference, The risk of the page may be judged to be more than the criterion.
도 6을 참조하여 설명하면, 도 3a의 예시적인 청크 단위 설정은 0010으로 설정되었다고 가정한다. 즉, 하나의 페이지는 4개의 청크로 구분될 수 있다. 이 때, 도 6에 도시된 바와 같이 라이트될 페이지에 포함되는 4개의 청크 중 하나의 청크(왼쪽에서 두번째 청크)만이 위험도 기준 이상의 페일 비트들을 가진다면, 나머지 3개의 청크들이 위험도 기준 미만의 페일 비트를 가진다고 판단 되어도, 그 페이지는 위험도 판단 기준 이상이라고 판단될 수 있다. 상술한 판단 정보가 컨트롤러로 전송되게 되면, 컨트롤러는 라이트될 데이터가 기존 라이트될 페이지가 아닌 다른 페이지로 라이트되도록 다시 라이트 명령을 출력할 수 있다. 이 경우, 상술한 위험도 판단 동작이 새로운 페이지의 청크들에 다시 수행될 수 있다.Referring to FIG. 6, it is assumed that the exemplary chunk unit setting in FIG. 3A is set to 0010. That is, one page can be divided into four chunks. At this time, if only one chunk (the second to the left chunk) of the four chunks included in the page to be written as shown in FIG. 6 has fail bit or more than the risk criterion, the remaining three chunks are the fail bit The page may be judged to be more than the risk judgment criterion. When the above-described judgment information is transmitted to the controller, the controller can output the write command again so that the data to be written is written to a page other than the page to be written. In this case, the above-described risk judgment operation can be performed again on the chunks of the new page.
본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치의 동작 방법은, 컨트롤러가 위험도 판단이 요구되는 청크에 대응되는 어드레스를 비휘발성 메모리 장치로 전송하는 단계(미도시)를 포함할 수 있다.The method of operating the data storage device according to the embodiment of the present invention may include a step (not shown) in which the controller transmits an address corresponding to a chunk in which the risk judgment is required to the nonvolatile memory device.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치의 동작 방법을 예시적으로 도시하는 순서도이다.7 is a flowchart illustrating an exemplary method of operating a data storage device according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치의 동작 방법은, 컨트롤러가 비휘발성 메모리 장치에 페일 비트들이 카운팅될 청크의 단위를 설정하는 단계(S100) 또는 위험도 판단 기준인 페일 비트들의 개수를 설정하는 단계(S100)를 포함할 수 있고, 페일 비트들이 카운팅될 청크의 단위 또는 위험도 판단 기준인 페일 비트들의 개수는 사전에 설정 또는 변경 가능할 수 있다.Referring to FIG. 7, a method of operating a data storage device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a step S100 of setting a unit of a chunk in which a controller counts fail bits in a non-volatile memory device, (S100), and the number of fail bits, which is a unit of a chunk to which fail bits are to be counted or a risk judgment reference, may be set or changed in advance.
도 8는 본 발명의 실시 예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)를 포함하는 데이터 처리 시스템을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 8을 참조하면, 데이터 처리 시스템(1000)은 호스트 장치(1100)와 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive)(1200)(이하, SSD라 칭함)를 포함할 수 있다.8 is an exemplary illustration of a data processing system including a solid state drive (SSD) according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, the data processing system 1000 may include a
SSD(1200)는 컨트롤러(1210), 버퍼 메모리 장치(1220), 불휘발성 메모리 장치들(1231~123n), 전원 공급기(1240), 신호 커넥터(1250) 및 전원 커넥터(1260)를 포함할 수 있다.
컨트롤러(1210)는 SSD(1200)의 제반 동작을 제어할 수 있다. 컨트롤러(1210)는 호스트 인터페이스 유닛(1211), 컨트롤 유닛(1212), 랜덤 액세스 메모리(1213), 에러 정정 코드(ECC) 유닛(1214) 및 메모리 인터페이스 유닛(1215)을 포함할 수 있다.The
호스트 인터페이스 유닛(1211)은 신호 커넥터(1250)를 통해서 호스트 장치(1100)와 신호(SGL)를 주고 받을 수 있다. 여기에서, 신호(SGL)는 커맨드, 어드레스, 데이터 등을 포함할 수 있다. 호스트 인터페이스 유닛(1211)은, 호스트 장치(1100)의 프로토콜에 따라서, 호스트 장치(1100)와 SSD(1200)를 인터페이싱할 수 있다. 예를 들면, 호스트 인터페이스 유닛(1211)은, 시큐어 디지털(secure digital), USB(universal serial bus), MMC(multi-media card), eMMC(embedded MMC), PCMCIA(personal computer memory card international association), PATA(parallel advanced technology attachment), SATA(serial advanced technology attachment), SCSI(small computer system interface), SAS(serial attached SCSI), PCI(peripheral component interconnection), PCI-E(PCI Expresss), UFS(universal flash storage)와 같은 표준 인터페이스 프로토콜들 중 어느 하나를 통해서 호스트 장치(1100)와 통신할 수 있다.The
컨트롤 유닛(1212)은 호스트 장치(1100)로부터 입력된 신호(SGL)를 분석하고 처리할 수 있다. 컨트롤 유닛(1212)은 SSD(1200)를 구동하기 위한 펌웨어 또는 소프트웨어에 따라서 내부 기능 블럭들의 동작을 제어할 수 있다. 랜덤 액세스 메모리(1213)는 이러한 펌웨어 또는 소프트웨어를 구동하기 위한 동작 메모리로서 사용될 수 있다.The
에러 정정 코드(ECC) 유닛(1214)은 불휘발성 메모리 장치들(1231~123n)로 전송될 데이터의 패리티 데이터를 생성할 수 있다. 생성된 패리티 데이터는 데이터와 함께 불휘발성 메모리 장치들(1231~123n)에 저장될 수 있다. 에러 정정 코드(ECC) 유닛(1214)은 패리티 데이터에 근거하여 불휘발성 메모리 장치들(1231~123n)로부터 독출된 데이터의 에러를 검출할 수 있다. 만약, 검출된 에러가 정정 범위 내이면, 에러 정정 코드(ECC) 유닛(1214)은 검출된 에러를 정정할 수 있다.An error correction code (ECC)
메모리 인터페이스 유닛(1215)은, 컨트롤 유닛(1212)의 제어에 따라서, 불휘발성 메모리 장치들(1231~123n)에 커맨드 및 어드레스와 같은 제어 신호를 제공할 수 있다. 그리고 메모리 인터페이스 유닛(1215)은, 컨트롤 유닛(1212)의 제어에 따라서, 불휘발성 메모리 장치들(1231~123n)과 데이터를 주고받을 수 있다. 예를 들면, 메모리 인터페이스 유닛(1215)은 버퍼 메모리 장치(1220)에 저장된 데이터를 불휘발성 메모리 장치들(1231~123n)로 제공하거나, 불휘발성 메모리 장치들(1231~123n)로부터 읽혀진 데이터를 버퍼 메모리 장치(1220)로 제공할 수 있다.The
버퍼 메모리 장치(1220)는 불휘발성 메모리 장치들(1231~123n)에 저장될 데이터를 임시 저장할 수 있다. 또한, 버퍼 메모리 장치(1220)는 불휘발성 메모리 장치들(1231~123n)로부터 읽혀진 데이터를 임시 저장할 수 있다. 버퍼 메모리 장치(1220)에 임시 저장된 데이터는 컨트롤러(1210)의 제어에 따라 호스트 장치(1100) 또는 불휘발성 메모리 장치들(1231~123n)로 전송될 수 있다.The
불휘발성 메모리 장치들(1231~123n)은 SSD(1200)의 저장 매체로 사용될 수 있다. 불휘발성 메모리 장치들(1231~123n) 각각은 복수의 채널들(CH1~CHn)을 통해 컨트롤러(1210)와 연결될 수 있다. 하나의 채널에는 하나 또는 그 이상의 불휘발성 메모리 장치가 연결될 수 있다. 하나의 채널에 연결되는 불휘발성 메모리 장치들은 동일한 신호 버스 및 데이터 버스에 연결될 수 있다.The
전원 공급기(1240)는 전원 커넥터(1260)를 통해 입력된 전원(PWR)을 SSD(1200) 내부에 제공할 수 있다. 전원 공급기(1240)는 보조 전원 공급기(1241)를 포함할 수 있다. 보조 전원 공급기(1241)는 서든 파워 오프(sudden power off)가 발생되는 경우, SSD(1200)가 정상적으로 종료될 수 있도록 전원을 공급할 수 있다. 보조 전원 공급기(1241)는 대용량 캐패시터들(capacitors)을 포함할 수 있다.The
신호 커넥터(1250)는 호스트 장치(1100)와 SSD(1200)의 인터페이스 방식에 따라서 다양한 형태의 커넥터로 구성될 수 있다.The
전원 커넥터(1260)는 호스트 장치(1100)의 전원 공급 방식에 따라서 다양한 형태의 커넥터로 구성될 수 있다.The
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치를 포함하는 데이터 처리 시스템을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 9를 참조하면, 데이터 처리 시스템(2000)은 호스트 장치(2100)와 데이터 저장 장치(2200)를 포함할 수 있다.9 is an exemplary diagram illustrating a data processing system including a data storage device in accordance with an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 9, the
호스트 장치(2100)는 인쇄 회로 기판(printed circuit board)과 같은 기판(board) 형태로 구성될 수 있다. 비록 도시되지 않았지만, 호스트 장치(2100)는 호스트 장치의 기능을 수행하기 위한 내부 기능 블럭들을 포함할 수 있다.The
호스트 장치(2100)는 소켓(socket), 슬롯(slot) 또는 커넥터(connector)와 같은 접속 터미널(2110)을 포함할 수 있다. 데이터 저장 장치(2200)는 접속 터미널(2110)에 마운트(mount)될 수 있다.The
데이터 저장 장치(2200)는 인쇄 회로 기판과 같은 기판 형태로 구성될 수 있다. 데이터 저장 장치(2200)는 메모리 모듈 또는 메모리 카드로 불릴 수 있다. 데이터 저장 장치(2200)는 컨트롤러(2210), 버퍼 메모리 장치(2220), 불휘발성 메모리 장치(2231~2232), PMIC(power management integrated circuit)(2240) 및 접속 터미널(2250)을 포함할 수 있다.The
컨트롤러(2210)는 데이터 저장 장치(2200)의 제반 동작을 제어할 수 있다. 컨트롤러(2210)는 도 8에 도시된 컨트롤러(1210)와 동일하게 구성될 수 있다.The
버퍼 메모리 장치(2220)는 불휘발성 메모리 장치들(2231~2232)에 저장될 데이터를 임시 저장할 수 있다. 또한, 버퍼 메모리 장치(2220)는 불휘발성 메모리 장치들(2231~2232)로부터 읽혀진 데이터를 임시 저장할 수 있다. 버퍼 메모리 장치(2220)에 임시 저장된 데이터는 컨트롤러(2210)의 제어에 따라 호스트 장치(2100) 또는 불휘발성 메모리 장치들(2231~2232)로 전송될 수 있다.The
불휘발성 메모리 장치들(2231~2232)은 데이터 저장 장치(2200)의 저장 매체로 사용될 수 있다.The
PMIC(2240)는 접속 터미널(2250)을 통해 입력된 전원을 데이터 저장 장치(2200) 내부에 제공할 수 있다. PMIC(2240)는, 컨트롤러(2210)의 제어에 따라서, 데이터 저장 장치(2200)의 전원을 관리할 수 있다.The
접속 터미널(2250)은 호스트 장치의 접속 터미널(2110)에 연결될 수 있다. 접속 터미널(2250)을 통해서, 호스트 장치(2100)와 데이터 저장 장치(2200) 간에 커맨드, 어드레스, 데이터 등과 같은 신호와, 전원이 전달될 수 있다. 접속 터미널(2250)은 호스트 장치(2100)와 데이터 저장 장치(2200)의 인터페이스 방식에 따라 다양한 형태로 구성될 수 있다. 접속 터미널(2250)은 데이터 저장 장치(2200)의 어느 한 변에 배치될 수 있다.The
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치를 포함하는 데이터 처리 시스템을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 10을 참조하면, 데이터 처리 시스템(3000)은 호스트 장치(3100)와 데이터 저장 장치(3200)를 포함할 수 있다.10 is an exemplary illustration of a data processing system including a data storage device in accordance with an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10, the
호스트 장치(3100)는 인쇄 회로 기판(printed circuit board)과 같은 기판(board) 형태로 구성될 수 있다. 비록 도시되지 않았지만, 호스트 장치(3100)는 호스트 장치의 기능을 수행하기 위한 내부 기능 블럭들을 포함할 수 있다.The
데이터 저장 장치(3200)는 표면 실장형 패키지 형태로 구성될 수 있다. 데이터 저장 장치(3200)는 솔더 볼(solder ball)(3250)을 통해서 호스트 장치(3100)에 마운트될 수 있다. 데이터 저장 장치(3200)는 컨트롤러(3210), 버퍼 메모리 장치(3220) 및 불휘발성 메모리 장치(3230)를 포함할 수 있다.The
컨트롤러(3210)는 데이터 저장 장치(3200)의 제반 동작을 제어할 수 있다. 컨트롤러(3210)는 도 8에 도시된 컨트롤러(1210)와 동일하게 구성될 수 있다.The
버퍼 메모리 장치(3220)는 불휘발성 메모리 장치(3230)에 저장될 데이터를 임시 저장할 수 있다. 또한, 버퍼 메모리 장치(3220)는 불휘발성 메모리 장치들(3230)로부터 읽혀진 데이터를 임시 저장할 수 있다. 버퍼 메모리 장치(3220)에 임시 저장된 데이터는 컨트롤러(3210)의 제어에 따라 호스트 장치(3100) 또는 불휘발성 메모리 장치(3230)로 전송될 수 있다.The
불휘발성 메모리 장치(3230)는 데이터 저장 장치(3200)의 저장 매체로 사용될 수 있다.The
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치를 포함하는 네트워크 시스템을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 11을 참조하면, 네트워크 시스템(4000)은 네트워크(4500)를 통해서 연결된 서버 시스템(4300) 및 복수의 클라이언트 시스템들(4410~4430)을 포함할 수 있다.11 is an exemplary diagram illustrating a network system including a data storage device according to an embodiment of the present invention. 11, the
서버 시스템(4300)은 복수의 클라이언트 시스템들(4410~4430)의 요청에 응답하여 데이터를 서비스할 수 있다. 예를 들면, 서버 시스템(4300)은 복수의 클라이언트 시스템들(4410~4430)로부터 제공된 데이터를 저장할 수 있다. 다른 예로서, 서버 시스템(4300)은 복수의 클라이언트 시스템들(4410~4430)로 데이터를 제공할 수 있다.The
서버 시스템(4300)은 호스트 장치(4100) 및 데이터 저장 장치(4200)를 포함할 수 있다. 데이터 저장 장치(4200)는 도 2의 데이터 저장 장치(100), 도 8의 SSD(1200), 도 9의 데이터 저장 장치(2200), 도 10의 데이터 저장 장치(3200)로 구성될 수 있다.The
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치에 포함된 불휘발성 메모리 장치를 예시적으로 보여주는 블럭도이다. 도 12를 참조하면, 불휘발성 메모리 장치(300)는 메모리 셀 어레이(310), 행 디코더(320), 데이터 읽기/쓰기 블럭(330), 열 디코더(340), 전압 발생기(350) 및 제어 로직(360)을 포함할 수 있다.12 is a block diagram exemplarily showing a nonvolatile memory device included in a data storage device according to an embodiment of the present invention. 12, a
메모리 셀 어레이(310)는 워드 라인들(WL1~WLm)과 비트 라인들(BL1~BLn)이 서로 교차된 영역에 배열된 메모리 셀(MC)들을 포함할 수 있다.The
행 디코더(320)는 워드 라인들(WL1~WLm)을 통해서 메모리 셀 어레이(310)와 연결될 수 있다. 행 디코더(320)는 제어 로직(360)의 제어에 따라 동작할 수 있다. 행 디코더(320)는 외부 장치(도시되지 않음)로부터 제공된 어드레스를 디코딩할 수 있다. 행 디코더(320)는 디코딩 결과에 근거하여 워드 라인들(WL1~WLm)을 선택하고, 구동할 수 있다. 예시적으로, 행 디코더(320)는 전압 발생기(350)로부터 제공된 워드 라인 전압을 워드 라인들(WL1~WLm)에 제공할 수 있다.The
데이터 읽기/쓰기 블럭(330)은 비트 라인들(BL1~BLn)을 통해서 메모리 셀 어레이(310)와 연결될 수 있다. 데이터 읽기/쓰기 블럭(330)은 비트 라인들(BL1~BLn) 각각에 대응하는 읽기/쓰기 회로들(RW1~RWn)을 포함할 수 있다. 데이터 읽기/쓰기 블럭(330)은 제어 로직(360)의 제어에 따라 동작할 수 있다. 데이터 읽기/쓰기 블럭(330)은 동작 모드에 따라서 쓰기 드라이버로서 또는 감지 증폭기로서 동작할 수 있다. 예를 들면, 데이터 읽기/쓰기 블럭(330)은 쓰기 동작 시 외부 장치로부터 제공된 데이터를 메모리 셀 어레이(310)에 저장하는 쓰기 드라이버로서 동작할 수 있다. 다른 예로서, 데이터 읽기/쓰기 블럭(330)은 읽기 동작 시 메모리 셀 어레이(310)로부터 데이터를 독출하는 감지 증폭기로서 동작할 수 있다.The data read /
열 디코더(340)는 제어 로직(360)의 제어에 따라 동작할 수 있다. 열 디코더(340)는 외부 장치로부터 제공된 어드레스를 디코딩할 수 있다. 열 디코더(340)는 디코딩 결과에 근거하여 비트 라인들(BL1~BLn) 각각에 대응하는 데이터 읽기/쓰기 블럭(330)의 읽기/쓰기 회로들(RW1~RWn)과 데이터 입출력 라인(또는 데이터 입출력 버퍼)을 연결할 수 있다.The
전압 발생기(350)는 불휘발성 메모리 장치(300)의 내부 동작에 사용되는 전압을 생성할 수 있다. 전압 발생기(350)에 의해서 생성된 전압들은 메모리 셀 어레이(310)의 메모리 셀들에 인가될 수 있다. 예를 들면, 라이트 동작 시 생성된 라이트 전압은 라이트 동작이 수행될 메모리 셀들의 워드 라인에 인가될 수 있다. 다른 예로서, 소거 동작 시 생성된 소거 전압은 소거 동작이 수행될 메모리 셀들의 웰-영역에 인가될 수 있다. 다른 예로서, 읽기 동작 시 생성된 읽기 전압은 읽기 동작이 수행될 메모리 셀들의 워드 라인에 인가될 수 있다.
제어 로직(360)은 외부 장치로부터 제공된 제어 신호에 근거하여 불휘발성 메모리 장치(300)의 제반 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어 로직(360)은 불휘발성 메모리 장치(300)의 읽기, 쓰기, 소거 동작을 제어할 수 있다.The
본 발명의 실시 예에 따른 방법과 관련하여서는 전술한 장치에 대한 내용이 적용될 수 있다. 따라서, 방법과 관련하여, 전술한 장치에 대한 내용과 동일한 내용에 대하여는 설명을 생략하였다.With respect to the method according to the embodiment of the present invention, the contents of the above-described apparatus can be applied. Therefore, the description of the same contents as those of the above-mentioned apparatus has been omitted in connection with the method.
이상에서, 본 발명은 구체적인 실시 예를 통해 설명되고 있으나, 본 발명은 그 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지로 변형할 수 있음은 잘 이해될 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위 및 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. 본 발명의 범위 또는 기술적 사상을 벗어나지 않고 본 발명의 구조가 다양하게 수정되거나 변경될 수 있음은 잘 이해될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by the appended claims and their equivalents. It will be appreciated that the structure of the present invention may be variously modified or changed without departing from the scope or spirit of the present invention.
100 : 데이터 저장 장치
200 : 컨트롤러
210 : 컨트롤 유닛
220 : 랜덤 액세스 메모리
300 : 비휘발성 메모리 장치
310 : 메모리 셀 어레이
370 : 버퍼
380 : 페일 비트 카운터
390 : 상태 정보 판단부100: Data storage device
200: controller
210: Control unit
220: Random access memory
300: Nonvolatile memory device
310: memory cell array
370: buffer
380: Fail-over counter
390:
Claims (22)
상기 메모리 셀들의 페이지에 라이트될 데이터를 저장하도록 구성된 버퍼;
상기 버퍼에 저장된 상기 데이터 중 페일 비트들을 카운팅하도록 구성된 페일 비트 카운터; 및
카운팅된 페일 비트들의 개수에 근거하여 상기 페이지의 위험도를 판단하도록 구성된 상태 정보 판단부;를 포함하는 비휘발성 메모리 장치.A plurality of memory cells;
A buffer configured to store data to be written to a page of the memory cells;
A fail bit counter configured to count fail bits of the data stored in the buffer; And
And a status information determination unit configured to determine a risk of the page based on the number of fail bits counted.
상기 페일 비트들은, 상기 페이지에 대해 라이트 동작이 수행된 뒤 상기 버퍼에 저장된 상기 데이터 중 소정 값으로 남아있는 비트들인 비휘발성 메모리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the fail bits are bits remaining at a predetermined value of the data stored in the buffer after a write operation has been performed on the page.
상기 페일 비트 카운터는, 청크 단위로 페일 비트들을 카운팅하고,
상기 상태 정보 판단부는, 상기 카운팅된 페일 비트들의 개수에 근거하여 상기 페이지에 포함된 청크들 각각의 위험도를 판단하는 비휘발성 메모리 장치.The method according to claim 1,
The fail bit counter counts fail bits in chunks,
Wherein the state information determination unit determines a risk of each of the chunks included in the page based on the number of the counted fail bits.
상기 상태 정보 판단부는, 외부 장치의 제어에 따라 상기 위험도의 판단 기준을 설정하는 비휘발성 메모리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the state information determination unit sets the criterion for the risk according to the control of the external device.
제1 메모리 셀들의 페이지에 라이트될 데이터의 라이트 명령을 상기 비휘발성 메모리 장치로 출력하도록 구성된 컨트롤러;를 포함하되,
상기 비휘발성 메모리 장치는, 상기 라이트 명령에 응답하여 라이트 동작 및 상기 페이지의 위험도 판단 동작을 수행하고, 상기 페이지의 위험도를 상기 컨트롤러로 전송하고,
상기 컨트롤러는, 상기 위험도가 판단 기준 이상인 때, 상기 데이터가 제2 메모리 셀들의 페이지에 라이트되도록 라이트 명령을 출력하는 데이터 저장 장치.A non-volatile memory device including a plurality of memory cells; And
And a controller configured to output a write command of data to be written to a page of the first memory cells to the nonvolatile memory device,
Wherein the nonvolatile memory device performs a write operation and a risk judgment operation of the page in response to the write command, transmits the risk of the page to the controller,
Wherein the controller outputs a write command such that the data is written to a page of the second memory cells when the risk is equal to or greater than a criterion.
상기 비휘발성 메모리 장치는 상기 데이터를 저장하도록 구성된 버퍼를 더 포함하고, 라이트 동작을 수행한 뒤 상기 버퍼에 저장된 데이터 중 페일 비트들을 카운팅하고, 카운팅된 페일 비트들의 개수에 근거하여 상기 제1 페이지의 위험도를 판단하는 데이터 저장 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the non-volatile memory device further comprises a buffer configured to store the data, wherein the non-volatile memory device counts fail bits of the data stored in the buffer after a write operation and, based on the number of fail bits, A data storage device for determining the risk.
상기 페일 비트들은, 상기 페이지에 대해 라이트 동작이 수행된 뒤 상기 버퍼에 저장된 상기 데이터 중 소정 값으로 남아있는 비트들인 데이터 저장 장치.The method according to claim 6,
Wherein the fail bits are bits remaining at a predetermined value of the data stored in the buffer after a write operation is performed on the page.
상기 비휘발성 메모리 장치는, 청크 단위로 페일 비트들을 카운팅하고, 상기 카운팅된 페일 비트들의 개수에 근거하여 상기 페이지에 포함된 청크들 각각의 위험도를 판단하는 데이터 저장 장치.The method according to claim 6,
Wherein the non-volatile memory device counts fail bits in chunks and determines the risk of each of the chunks included in the page based on the number of failed fail bits.
상기 컨트롤러는,
선택된 청크에 대응되는 어드레스를 상기 비휘발성 메모리 장치로 전송하고, 상기 선택된 청크의 위험도를 수신하는 데이터 저장 장치.9. The method of claim 8,
The controller comprising:
Transferring an address corresponding to the selected chunk to the non-volatile memory device, and receiving a risk of the selected chunk.
상기 컨트롤러는, 상기 비휘발성 메모리 장치에 상기 청크 단위를 설정하는 데이터 저장 장치. 9. The method of claim 8,
Wherein the controller sets the chunk unit in the nonvolatile memory device.
상기 컨트롤러는, 상기 비휘발성 메모리 장치에 위험도 판단 기준인 페일 비트들의 개수를 설정하는 데이터 저장 장치. 9. The method of claim 8,
Wherein the controller sets the number of fail bits, which is a criterion for determining a risk level, in the non-volatile memory device.
비휘발성 메모리 장치가 상기 제1 라이트 명령에 응답하여, 데이터가 라이트된 페이지의 위험도를 판단하는 단계; 및
상기 컨트롤러가 상기 위험도에 근거하여, 상기 데이터가 라이트될 페이지를 결정하는 단계;를 포함하는 데이터 저장 장치의 동작 방법.The controller outputting a first write command;
Wherein the non-volatile memory device is responsive to the first write command to determine a risk of a page on which data is written; And
And the controller determining a page on which the data is to be written based on the risk.
상기 위험도를 판단하는 단계는,
상기 데이터가 임시 저장된 버퍼에서 페일 비트들을 카운팅하는 단계; 및
카운팅된 페일 비트들의 개수에 근거하여 상기 위험도를 판단하는 단계;를 포함하는 데이터 저장 장치의 동작 방법.13. The method of claim 12,
The step of determining the risk includes:
Counting the fail bits in the buffer where the data is temporarily stored; And
And determining the risk based on the number of failing bits counted.
상기 페일 비트들은, 라이트 동작이 수행된 뒤 상기 버퍼에 저장된 상기 데이터 중 소정 값으로 남아있는 비트들인 데이터 저장 장치의 동작 방법.14. The method of claim 13,
Wherein the fail bits are bits remaining in a predetermined value of the data stored in the buffer after a write operation is performed.
상기 컨트롤러가 상기 비휘발성 메모리 장치에 상기 위험도의 판단 기준인 페일 비트들의 개수를 설정하는 단계;를 더 포함하는 데이터 저장 장치의 동작 방법.13. The method of claim 12,
Further comprising the step of the controller setting the number of fail bits in the non-volatile memory device as a criterion of the risk.
상기 데이터가 라이트될 페이지를 결정하는 단계는,
판단된 페이지의 위험도가 판단 기준 이상인 때, 상기 데이터가 상기 판단된 페이지 이외의 페이지에 라이트되도록 제2 라이트 명령을 출력하고,
상기 판단된 페이지의 상기 위험도가 상기 판단 기준 미만인 때, 상기 판단된 페이지에 라이트된 데이터를 유지하는 데이터 저장 장치의 동작 방법.13. The method of claim 12,
The step of determining a page to which the data is to be written,
Outputs a second write command so that the data is written to a page other than the determined page when the risk of the judged page is equal to or greater than a criterion,
And when the risk of the determined page is less than the determination criterion, the data written to the determined page is held.
상기 페일 비트들을 카운팅하는 단계는, 청크 단위로 페일 비트들을 카운팅하는 단계를 포함하고,
상기 위험도를 판단하는 단계는, 카운팅된 상기 페일 비트들의 개수에 근거하여 청크들 각각의 위험도를 판단하는 데이터 저장 장치의 동작 방법.14. The method of claim 13,
Wherein counting the fail bits comprises counting fail bits in chunks,
Wherein the determining the risk comprises determining a risk of each of the chunks based on the counted number of fail bits.
상기 컨트롤러가 상기 비휘발성 메모리 장치에 상기 위험도의 판단 기준을 설정하는 단계;를 더 포함하는 데이터 저장 장치의 동작 방법.18. The method of claim 17,
Further comprising the step of the controller setting a criterion for the risk to the non-volatile memory device.
상기 페이지의 위험도를 판단하는 단계는,
상기 페이지에 포함되는 청크들 중 적어도 하나의 청크의 위험도가 판단 기준 이상인 때, 상기 판단 기준 이상인 청크를 포함하는 페이지의 위험도는 판단 기준 이상이라고 판단하는 것인 데이터 저장 장치의 동작 방법.18. The method of claim 17,
The step of determining the risk of the page comprises:
Wherein when the risk of at least one of the chunks included in the page is equal to or greater than a criterion, the risk of the page including the chunk exceeding the criterion is determined to be equal to or greater than a criterion.
상기 컨트롤러가 위험도 판단이 요구되는 청크에 대응되는 어드레스를 상기 비휘발성 메모리 장치로 전송하는 단계;를 더 포함하는 데이터 저장 장치의 동작 방법.18. The method of claim 17,
Further comprising the step of the controller transmitting an address corresponding to a chunk in which the risk judgment is required to the nonvolatile memory device.
상기 컨트롤러가 페일 비트들이 카운팅될 청크의 단위를 설정하는 단계;를 더 포함하는 데이터 저장 장치의 동작 방법.18. The method of claim 17,
Wherein the controller is further configured to set a unit of chunks in which the fail bits are to be counted.
상기 컨트롤러가 상기 비휘발성 메모리 장치에 위험도 판단 기준인 페일 비트들의 개수를 설정하는 단계;를 더 포함하는 데이터 저장 장치의 동작 방법.18. The method of claim 17,
Further comprising the step of the controller setting a number of fail bits in the non-volatile memory device that is a criterion for determining a risk level.
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